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. ¯. Il est bien connu que, pour le forgeage des.corps preux en moyenne ou en grande profondeur, particulièrement en acier, on rencontre de grandes difficultés qui sont dues, en principal, à la tenue des poinçons.
En effet, il est difficile d'assurer que les poinçons sollicitent le lopin en se maintenant'rigoureusement dans l'axe longitudinal de la matrice., Or, tout décalage détermi- ne, par réaction, sur les poinçons des efforts obliques ou nor- maux a leur axe de pénétration., en sorte que lesdits'poinçons subissent.de tels efforts transversaux qu'ils fléchissent, plient et se rompent même. sérieux
Pour éviter cet inconvénient avec les moyens actuellement connus ., il serait indispensable de préparer le lopin de base
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d'une telle manière qu'il s'introduise dans la matrice pratique- ment sans jeu.
Néanmoins, une telle préparation avec un tel degré de précision est inacceptable attendu que le procédé de forgeage, pour répondre aux conditions économiques indispensables dans une fabrication industrielle , doit pouvoir permettre;de partir, par exemple, :de ronds ordinaires laminés, de diamètre convenable, découpés .en lopins et ceux-ci introduits tels quels dans la ma- trice sans autre préparation. .
L'invention concerne des- perfectionnements 'au procédé pour la fabrication par forgeage, filage fou autre,' plus spécialement de pièces en alliage ferreux en vue :d'écarter systématiquement l'inconvénient présignalé, tout .en évitant aussi la préparation des lopins avant leur introduction dans la matrice.
Ces perfec- tionnements consistent substantiellement à faire précéder l'opé- ration de forgeage, filage ou autre proprement dite, d'une opéra- tion préliminaire à l'aide de poinçons courts de diamètre relati- vement 'grand en vue de leur permettre de résister à des efforts laté-raux ou normaux à l'axe de pénétration, en.vUe de former, dans la matriceélle-même, une ébauche qui, partant d'une billette ou d'un rayon brut de laminage, soit bourrée dans la matrice afin d'obtenir ainsi une ébauche parfa-itement ajustée.-contre les parois internes de la matrice et munie, sur une de ses faces, d'une empreinte centrale dont le profil, de préférence, corres- pond au profil du poinçon de l'opération de forgeage,
filage ou autre .proprement dite.
Cette empreinte est pratiquée centralement grâce au fait que le poinçon préparatoire est de faible longueur et présente un diamètre égal au diamètre extérieur'de la pièce creuse 'à réa- liser ; ce poinçon court est centré, par construction, dans la matrice, d'une telle manière que, systématiquement, poinçon et matrice soient, quels que soient les efforts, maintenus stricte- ment dans le même axe.
Le poinçon court préparatoire dont le dia-
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mètre est égal au diamètre extérieur de la pièce à forger, c'est- à-dire au diamètre intérieur de la matrice, comporte, sur sa face inférieure ou face de travail, une proéminence de forme ap- propriée susceptible de produire dans le. lopin une empreinte par- faitement centrée,dont le profil est pratiquement indentique au bout de la tête du poinçon utilisé pour Opération ultérieure de forgeage,; filage ou autre.
Cette deuxième opération est ;réalisée par un poinçon qui a exactement la forme et les dimensions intérieures du corps creux qu'on veut réaliser et dont la tête, dans son mouvement d'approche du lopin bourré dans la matrice, vient se loger progrès -sivement dans l'empreinte préparée lors de la première opération.
Afin d'éviter' que le poinçon utilisé pendant l'opération de forgeage, filage ou autre, ne soit sollicité par des efforts préjudiciables, obliques- ou perpendiculaires à la direction du poinçonnage, lédit poinçon et/ou la matrice sera contitionnée d'une telle manière qu'un léger déplacement transversal relatif entre poinçon et matrice puisse se produire.. !
Dans une forme de réalisation de moyens pouvant satisfaire à cette condition, la matrice sera montée sur son support,d'une manière'non rigide en vue de pouyoir se déplacer légèrement,
J latéralement, de manière à ne provoquer aucune résistance ,latéra- le sur le. poinçon.
Le poinçon étant, à ce moment, centré sur l'empreinte laissée dans le lopin par l'opération préparatoire, empreinte parfaitement centrée sur le lopin, la pression du poin- çon prorogera le filage régulier sur toute la périphérie du lo- pin et l'on obtiendra ainsi un corps creux parfaitement centré et d'épaisseur régulière. De plus, le poinçon travaillant ration- nellement, résistera, malgré sa température, aux efforts auxquels il est soumis et aura, de ce fait, une durée de vie sensiblement .prolongée.
Le poinçon n'étant pas sollicité .par un effort normal à
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l'axe du poinçonnage, il pourra être refroidi intérieurement, les diminutions de section en résultant ne réduisant pas dangereuse- ment sa résistance, n'étant pas.'sollicité obliquement ou perpen- diculairement par rapport à son axe de pénétration. les pièces ainsi obtenues après la seconde, opération, pré- sentent Une concentricité parfaite. Il en résulte que la matière mise en oeuvre pourra être considérablement diminuée et il en résultera aussi une réduction proportionnelle des opérations éven- tuelles de tournage extérieur.
La précision du travail obtenu par ce procédé perfectionné est telle que les formes et dimensions intérieures pourront géné- ralement rester brutes de forge., 'sans retouche à l'outil.
La simplicité et la rapidité du travail résultant des deux opérations successives préd écrites sont telles qu'elles peuvent s'effectuer immédiatement l'une après l'autre, sans qu'il soit besoin de réchauffer la pièce!
Les figures 1 et 2 se rapportent au procédé connu.
Les figures 3 à 6 représentent quatre phases successives du procédé perfectionné selon l'invention.
Dans la figure 1, on a représenté une matrice 1,.un poin- çon 2 et, dans la matrice, un lopin A avec un léger ,jeu entre la @ paroi latérale extérieure du lopin et la partie correspondante de la paroi intérieure de la matrice. Dans cette condition, qui est la plus courante dans les procédés connus faisant usa'ge, comne masse de départ, d'un lopin non ajusté,.on obtient' quasi systé- matiquement que le poinçon ? Jévie de ,sa trajectoire et subit, par réaction, des efforts transversaux pouvant aller jusqu'à .. rompre le poinçon.
Comme schématisé à la figure 2, un tel jeu entre lopin et matrice peut systématiquement déterminer une excentricité du creux 3. par rapport à la paroi extérieure 4 de la pièce creuse ce et quelque soit le nombre de passes caractérisant le procédé de
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filage appliqué.
En effet, la première empreinte formant la cu- vette de départ révèle déjà une excentricité entre le creux et la paroi exté-rieure de la pièce et les passes successives ulté- rieures n'auront pour effet que de maintenir.,.ou même d'accentuer cette excentricité, la'pratique prouvant qu'il n'et pas possible, à l'aide-de passes successives, de corriger l'excentricité ini- tiale. ;
Dans la figure 3, on a représenté le lopin A introduit dans la matrice 1 avec un certain.- jeu .
Le poinçon 2 est ajusté à frottement doux sans jeu dans la matrice 1 et présente infé- rieurement une tête dont le bout 6 est identique au bout actif du poinçon utilisé pour la secondé opération qui est l'opération de forgeage,. filage ou autre proprement dite. ',
Dans la phase préparatoire, ledit lopin A, sans autre .pré- paration, est soumis à la sollicitation du poinçon 5 qui.est donc un poinçon court et parfaitement guidé.'Ce dernier bourre le lopin A dans le fond de la matrice en l'appliquant correctement .contre la partie correspondante de la surface intérieure de la matrice, en y imprimant une empreinte 2 dont la forme et les di- mensi.ons sont identiques a la-forme et aux dimensions du bout du poinçon' de forgeage utilisé ultérieurement.
La figure 4 schématise la phase préparatoire pendant la- quelle le. 'poinçon .2 sollicite le lopin A. Immédiatemènt après et généralement sans réchauffe, on passé a la phase de forgeage, filage ou autre proprement dite, en substituant au;poinçon 5, comme schématisé à la figure 5,, un poinçon 2 dont la forme et les dimensions sont déterminées par la pièce creuse à réaliser.
Quelles que soient ces forme et dimensions, ledit poinçon'2 pré- sente un bout inférieur 8 qui correspond exactement à l'emprein- te 7 présentée par le lopin A. Il suffit alors, à l'aide de ce poinçon 2;, de pratiquer le forgeage, le filage ou toute opération similaire de la manière connue, en une ou plusieurs passes. On obtiendra ainsi une pièce creuse, même profonde, dont le creux est
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parfaitement concentrique à la paroi extérieure.
Le poinçon 2 et/ou la matrice 1 sera {supportée transversa- lement de manière à permettre l'introduction, entre poinçon et matrice, d'un certain mouvement relatif latéral afin d'éviter au poinçon toute sollicitàtion oblique ou normale à l'axe de poin- çonnage préjudiciable, sollicitation pouvant provenir, entre autres, d'un manque d'alignement correct entre les organes fixes et organes mobiles de la presse.: .
On peut, à cet effet, disposer de supports 'élastiques, mé- caniques, hydrauliques, pneumatiques ou autres, toutes conditions pouvant être aisément remplies par des moyens connus.
L'invention concerne aussi:bien le procédé perfectionné que les moyens permettant son application. -, REVENDICATIONS.
1.- Procédé perfectionné pour la fabrication par filage, plus spécialement de pièces en alliage ferreux, caractérisé en ce qu'il consiste subs-tantiellement à introduire le lopin sans ajustage préalable dans la matrice, à solliciter tout d'abord le lopin par un poinçon dament guidé dans la matrice et dont le bout inférieur présente des forme et dimensions identiques au bout in- férieur du poinçon de forgeage proprement dit, à produire; ladite sollicitation initiale, d'une telle manière que le lopin soit bourré dans le fond de la matrice et que ledit poinçbn imprime dans le lopin une empreinte, puis à solliciter le lopin par le poinçon de forgeage dont le bout inférieur s'ajuste préalablement dans ladite empreinte du lopin.